咪唑啉类缓蚀剂的研究

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油田采出水介质中咪唑啉缓蚀剂残余浓度的检测

紫外可见分光光谱法检测油田采出水介质中咪唑啉缓蚀剂残余浓度摘要：本文研究了应用紫外-可见分光光谱法检测咪唑啉缓蚀剂残余浓度的方法。

研究发现，咪唑啉及其衍生物类缓蚀剂在235nm 处有最大吸收波长。

一定浓度范围内，吸光值与浓度具有良好的正相关线性关系，在pH 4-10 范围内均可用紫外-可见分光光谱法对咪唑啉进行定量分析。

甲酚红、溴甲酚紫与刚果红三种显色剂的加入均可以不同程度的增大咪唑啉在纯净水中的吸光值，从而提高了紫外-可见分光光谱法检测咪唑啉浓度的检出限及灵敏度。

以溴百里香酚蓝为显色剂时，体系在618nm 处有明显的吸收峰，吸光值与浓度负相关，但灵敏度差。

现场水不用做任何前处理即可以利用紫外-可见分光光谱法测得其中的咪唑啉缓蚀剂浓度。

关键词：紫外-可见分光光谱法；咪唑啉；缓蚀剂残余浓度；显色剂；检测1 实验原理与方法1.1 实验原理咪唑啉化合物含有N=C 双键，一般认为其在200-300nm 波段有吸收峰。

以此为理论基础，采用紫外可见分光光度计对咪唑啉缓蚀剂进行定量分析，绘制标准工作曲线，实现油田采出水介质中咪唑啉缓蚀剂残余浓度的检测。

1.2 实验方法缓蚀剂的紫外-可见特征峰检测与标准工作曲线的绘制：溶解稀释咪唑啉缓蚀剂至合适浓度，然后用紫外-可见分光光度计检测，观察其出峰位置以及吸光度值，然后配置一系列不同浓度的咪唑啉缓蚀剂溶液，绘制标准工作曲线。

检测精度影响因素：改变咪唑啉缓蚀剂溶液紫外-可见分光光谱法检测条件，包括改变体系的pH 值、添加合适的显色剂以及改变缓蚀剂的种类，观察体系光谱的变化。

2 结果与讨论2.1 缓蚀剂的紫外-可见特征峰检测与标准工作曲线如图1 所示，商用油田咪唑啉缓蚀剂的紫外吸收谱在235nm 处有特征吸收峰（max=235nm），且该吸收峰的强度与溶液中的缓蚀剂浓度显示出良好的正相关线性关系（如图2 所示）。

上述结果表明，水溶性咪唑啉含有吸收紫外光的组分，且在波长235nm 处有最大吸收。

树状咪唑啉缓蚀剂的制备与应用

丙烯酸甲酯，应２。在２反４ｈ２℃ 、３ａ条件下１３Ｐ
减压蒸馏，去溶剂甲醇和过量的原料丙烯酸甲除
的缓蚀性能］目前，于树状咪唑啉类化合２。关
物的合成还没有文献报道。笔者采用１０聚酰．Ｇ
摘要：乙二胺、烯酸甲酯、乙烯三胺、酸为原料，成了树状咪唑啉化合物。考察了原料配比、环反以丙二油合成应温度、环反应时间对树状眯唑啉化合物缓蚀性能的影响，佳合成条件为：（酸）：（＿ＧＰ成最油１０ＡＭ— ＡＭ）ｌ：．，环温度１０℃ ，环反应时间３ｈ产物在１０ｍｏ／一１２成９成，．ｌＬ盐酸溶液中的缓蚀率达９％以上，Ｏ同
酯，到０５ＡＭＡＭ，率为９．。反应式得．ＧＰ产５２
如下：
ＮＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２４ＣＨｚＣＨＣＯＯＣＨ３＋ — 一
胺一（ＡＭＡＭ）油酸反应制备出树状咪唑啉胺Ｐ和缓蚀剂化合物，利用静态失重法考察其合成工并
参照文献［］９０ｇ乙二胺和３５将．２ｇ甲醇加
０５．Ｇ＋４ＮＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨｚＣＨ２ＮＨ２—
ＮＨ２ＣＨｚＣＨＮＨＣＨＣＨｚＨ２ｚＮ２ＣＨ２ＣＨ２ＣｏＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨｚＣＨ２ＮＨ２＼／ＮＣＨｚＨ２ＮＣ／＼

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

（北京中腐防蚀科技发展公司生产）Ｖｅｔｒ３；ｃｏ一３红外光谱仪（国生产）Ｓ５０型扫描电子显微镜德；－２
（日本日立公司生产）。
分
质量浓度／Ｌｇ・
Ｍｇｚ・６ｚＣｌＨＯＮａＳ２Ｏ４・１０Ｈ２ＯＮａＨＣＯ３
吴鲁宁由庆。，
（－胜利油田胜利工程设计咨询有限公司科研所，营２７２；．中国石油大学石油工程学院）１东５０６２
摘要以棕榈酸、乙烯三胺为原料合成咪唑啉，对其进行水溶性改性制备了咪唑啉型缓蚀二并
蚀剂产品ＹＧ１－。
油田水矿化度高，有溶解氧、氧化碳和硫含二
化氢等腐蚀性气体，导致油田设备管道腐蚀。目易前，大油田最常使用的方法是添加缓蚀剂，经各既
济有效又不影响油田的正常生产。水溶性咪唑啉型缓蚀剂以其独特的分子结构及优异的缓蚀性能
Ｙ－Ｇ２后Ａ３的表面形貌。研究结果表明，３钢在Ｏ℃下加入复配缓蚀体系Ｙ２有效地抑制饱和Ｇ能
Ｃ。的高矿化度盐水对Ａ３的腐蚀，使用浓度为２／Ｏ钢其０ｍｇＬ时，蚀率达到９．％，蚀速率仅缓８５腐
为００９ｍｍ／，好于我国石油天然气行业标准规定的指标。．０ａ远

咪唑的缓蚀性能研究

＋＋、＋
～
咪唑的缓蚀性能研究木
任晓光孙鹏程李艺彪，
（．１北京石油化工学院，北京１２１２北京化－大学化学Ｓ程学院，０６７；．Ｉ－Ｅ北京１０２）００９
摘要：为解决钢材在高硬度电解质水溶液中引起的垢下腐蚀问题，通过测试碳钢在模拟腐蚀体系中腐蚀速率的方法，着重考察了咪唑的缓蚀性能及其复配效应，用主要仪器为Ｃ所ＭＢ一４１Ａ腐蚀５０速率快速评定仪。研究结果表明：温度为４Ｏ℃ ，质量浓度为Ｏ５Ｌ时，唑的缓蚀效果最好；于．０咪对Ｎ０和３６８１Ｌ钢咪唑与钼酸钠有较好的复配效应，且加上硫脲后的三元复配具有更好的缓蚀效果。关键词：碳钢腐蚀缓蚀剂
临的重要问题。在实际过程中，污垢和腐蚀是相互
试其腐蚀速率，量时间均为２，量间隔为２测４ｈ测０ｍｎ腐蚀速率的单位为ｍｍａｉ，／。
１２结果与讨论．
联系、相伴产生的过程。即腐蚀严重的表面，污为
垢的形成提供了更多的核位，之污垢形成一定厚反
１２１不同钢材在腐蚀溶液中的腐蚀速率．．恒温水浴４Ｏ℃ 时，不加任何缓蚀剂的条件在
下，变钢材型号进行试验测得的腐蚀速率，图改见１。从图Ｉ中可以看出，空白溶液中，１Ｌ钢的在３６
防腐蚀性能最好，次是Ｎ０钢，差的是１其８最０

咪唑啉类缓蚀剂在不同条件下的水解研究

咪唑啉类缓蚀剂在不同条件下的水解研究铁志伟;魏振禄;赵景茂【摘要】A type of oleic acid imidazoline inhibitor was synthesized and the optimum absorption wavelength was found to be 232 nm by UV-visible spectrophotometry.The absorbance at the optimum absorption wavelength of the imidazoline will change during the hydrolysis process,so the process of hydrolysis of imidazoline inhibitors at different temperatures,different pH and different concentrations can be studied.The experimental results show that the hydrolysis rate of imidazoline is accelerated and the degree of hydrolysis increases with increasing temperature;The hydrolysis of imidazoline is inhibited in acidic environment,however the hydrolysis of imidazoline is accelerated in alkaline environment.The hydrolysis rate of imidazoline is relatively fast at low concentration,but the concentration has relatively little effect on the degree of hydrolysis.The results obtained by infrared spectroscopy confirmed that imidazoline was completely hydrolyzed to an amide after 8 h in a high temperature alkaline environment.%合成了一种油酸基咪唑啉类缓蚀剂,用紫外-可见分光光度法测定其最佳吸收波长为232 nm.根据咪唑啉在水解过程中最佳吸收波长处的吸光度值会发生变化的现象,研究咪唑啉类缓蚀剂在不同温度、不同pH和不同浓度条件下随时间的水解过程变化.实验结果表明:随着温度升高,咪唑啉水解速率加快,水解程度增大;酸性环境抑制咪唑啉的水解,而碱性环境则加速咪唑啉的水解;低浓度时咪唑啉水解速率较快,浓度对水解程度的影响不大.红外分析得到的结果证实了在高温碱性环境中8h后咪唑啉已经完全水解为酰胺.【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】6页(P66-71)【关键词】咪唑啉类缓蚀剂;水解;紫外-可见分光光度法;红外光谱【作者】铁志伟;魏振禄;赵景茂【作者单位】北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;大庆油田有限责任公司采气分公司,黑龙江大庆163453;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;北京化工大学材料科学与工程学院材料电化学过程与技术北京市重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TG174.42咪唑啉类缓蚀剂作为一种绿色缓蚀剂被广泛应用于油气田的生产过程中 [1-2]。

油田抑制二氧化碳缓蚀剂

• 但是，咪唑啉中间体普遍具有较差的溶解度，所以为了增加其溶解度提高缓蚀性能，本文采用的方法是将其季铵化进行改性。咪唑啉季铵盐不仅提高了咪唑啉缓蚀剂的溶解性，且可产生多中心吸附。
咪唑啉合成
• 咪唑啉及其衍生物的性质主要取决于其母体环和1，2位取代基的情况。咪唑啉及其衍生物毒性很较易于生物降解，并且具有一定的抑制硫酸盐还房菌生长的作用。咪唑啉及其衍生物极其不稳定，在室温条件有水存在时，一夜就可转化为酰胺。实验表明：含38％环状咪唑啉化合物的产品在含水2％时，72h咪唑啉含量降到6％，；即使在密闭的容器内，18个月其含量也要降低现6%～8 ％。咪唑啉及其衍生物的稳定性在碱性介质中表现尤为强烈，因此，一般将产品的pH值保持在6.5～7以减缓其开环水解。咪唑啉一般不溶于水，因此常常需要进行改以提高水溶性，常用的方法是引入乙氧基团和季铵化，这两种方式效果都不错，应考虑实际应用情况选择合适的方法引入啉衍生物属于环境友好型缓蚀剂，制备方法简单，原料易得，高效低毒，是一种广泛应用于石油、天然气生产中的有机缓蚀剂，对含有 CO2或 H2S体系有明显的缓蚀效果，因此在石油工业中有广泛应用。
• 咪唑啉的学名为间二氮杂环戊烯。咪唑啉是含有两个氮原子的五元杂环化合物,它的母体结构是咪唑,二氢代咪唑被命名为咪唑啉,杂环的大小与咪唑是一致的。咪唑啉类缓蚀剂一般是由三部分组成的: 一个含氮的五元杂环;杂环上与氮成键,含有官能团的支链R1 （如胺基、酰胺、羟基等）;长碳链支链R2 （—般为烷基）。
缓蚀剂作用机制
• 缓蚀剂作用机制
有机化合物分子中的氮、氧、硫等杂原子具有较大的电子云密度，易于提供孤对电子，而 Fe、Ni 等过渡金属原子含有未占满的空 d 轨道，易于接受电子，所以两者可发生相互作用形成配位健，从而使有机化合物分子化学吸附在金属表面。

咪唑啉缓蚀剂的合成与抗CO_2腐蚀性能评价_王科林

图1 1号咪唑啉化合物的红外谱图咪唑啉抗CO
腐蚀性能评价
2
通过改变影响缓蚀性能的几个因素：缓蚀剂浓度、腐蚀温度以及腐蚀时间，在常压下，模拟饱和腐蚀介质中对1号缓蚀剂做进一步评价。

最后通过极化曲线测试来对缓蚀机理做初步探讨。

缓蚀性能研究
缓蚀剂浓度的影响
图2 缓蚀剂浓度对极化曲线的影响
从图2可知，添加缓蚀剂后金属的自腐蚀电位发生了正移，有可能是随着缓蚀剂浓度的增加铁离子
进入溶液克服的表面能增加，从而单位时间内进入
溶液的铁离子减少。

(2)在饱和CO
2
模拟采出水中加入70mg/L的缓蚀剂，考察了在30℃、50℃、70℃、90℃时的极化曲
线，结果如图3所示。

图3 温度对极化曲线的影响
从图3可知，随着温度的升高，金属的自腐蚀电位呈下降趋势，腐蚀电流增加，这有可能是温度的温度对缓蚀效率的影响
平均腐蚀速率(mm/a)合成缓蚀剂
缓蚀效率(%)
0.07 0.098 0.172 0.28181.53 74.14 54.62 25.86
腐蚀时间对缓蚀效率的影响
钢失重(g)平均腐蚀速率
(mm/a)
合成缓蚀剂。

咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的理论研究

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｎｉｉｉｎｐｒｏｍａｃｆｆｖ一ｌｙ一一ｍｉｏｔｙｍｉａｏｉｅｔｉｅｅｔａｋｌｅｉｈｂｔｏｅｆｒｎｅｏｉｅ２ａｋｌ１ａｎｅｈｌｉｄｚｌｓｗｉｈｄｆｒｎｌｙｎｆｌｎｔｓｉｅｇｈＣＯ２ｃｒｏｉｎｗａｖｌａｅｙｃｍｂｎｔｏｆｑａｔｍｈｍｉｔｙ，ｍｏｅｕａｙａｃｎｏｒｓｓｅａｕｔｄｂｏｉａｉｎｏｕｎｕｃｅｓｒｏｌｃｌｒｄｎｍｉｓ
２ｏｌｇｆＭｅｈｎｃｌｎｅｔｏｉＥｇｎｅｉｇ，ｈｎｉｅｓｙｏｅｒｌｕ，Ｄｏｇｉｇ２７６，Ｃｉａ．ＣｌｅｏｃａｉａｄＥｌｃｒｎｃｎｉｅｒｎＣｉａＵｎｖｒｉｆＰｔｏｅｍｅａｔｎｙｎ５０１ｈｎ）
（．ＣｌｇｆＰｙｉｓｃｅｃｎｃｎｌｇ１ｏｌｅｈｓｃＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ＣｉａＵｉｅｓｙｏｅｒｌｕ，ｎｙｎ５０１ＣｉａｅｏｈｎｎｖｒｉｆＰｔｏｅｍＤｏｇｉｇ２７６，ｈｎ；ｔ
文献标识码：Ａ
中图分类号：ＴＧ１４４７．２
ＴＨＥＯＲＥＴＩＣＡＬＴＵБайду номын сангаасＹＳｏＮＣＯＲＲｏＳｏＮＮＨｌＴＩｌＩＢｌＯＮＰＥＲＦｏＲＭＡＮＣＥ
ｏＦＭＩＩＤＡＺｏＬＩＥＮＨｌＴｏＲＳＮＩＢＩ
ＺＨＡＮＧｕＪｎ，ＬＩＺｏｇｐｈｎ — ｕ，ＺＡ０ｅｍｉＨＷｉｎ，ＧＵＯｅ — ｕ，ＷＡＮＧｎ — ＷｎｙｅＹｏｇ

咪唑啉类季胺盐缓蚀剂的合成及性能评价

文献标识码：ＡＤＩ１．９９ｊｉｎ１００６．０１０．２Ｏ：０３６／．ｓ．０９— ５８２１．２００ｓ中图分类号：６０９
ＳｎｈｓｎａｕｔｎｏＡｃｄＩｄｚｌｅＱｕｔｒａｙｙｔｅｉａｄＥｖｌａｉｆＡｉｍｉａｏｉａｅｎｒｓｏｎ
ｓｌｃｒｏｉｎｉｈｂｔｒＷａｙｔｅｉｅｔｃｄＡ，ｄｅｈｌｎｔｉｉｅ，ｔｅｈｌｎｔｔａｉｅｅｚｌｃｌｒｄｙｓｎｅｉｍｅｈｄａｄａｔｏｒｓｏｎｉｉｓｓｎｈｓｚｄｗｉａｉｏｈｉｔｙｅｅｒｍａｎｒｔｙｅｅｅｒｎ，ｂｎｙｈｏｅｂｙｔｓｓｉｍｉｈｔｏｎｔｅｉｈｂｔｎｐｒｒｎｅｏｅｃｒｓｏｎｉｉｒｗａｖｌａｅｙｔｅｓｒｃｒｈｌｇｄｓａｉｅｇｔｏｓｍｅｈｄｈｅｕｓｈｎｉｉｏｅｏｍａｃｆｔｏｏｉｎｉｈｂｔｓｅａｕｔｄｂｈｕｆｅｍｏｏｏｙａｔｔｗｉｈｓｔｏ．ＴｅｒｓｈｉｆｈｏａｐｎｃｌｓｏｄｔａｅｍｏａｔｆｃｄＡｉｔｙｅｅｅｒｍｉｅｔｅｚｌｈｏｉｅｗａ１１１０：．ｄｔｅｍｏａｔｆａｉｔｉｔ — ｈｗｅｈｔｔｌｒｒｉｏｉｔｔｅｈｌｎｔｔａｎｂｎｙｌｒｓ．５：．２５ａｌｒｒｉｏｃｄＹｔｅｈｈａｏａｏｒｏｅｄｎｈａｏｏｒｙｅｅｅｒｉｅｔｅｚｌｃｌｒｄｓ．５：．：．．ｄｔｅｉｉｉｏｆｃｅｃａｉｈａ０。ｗｈｃｓｕｌｃｍｐｉｎｅｌｎｔｔｍａｎｏｂｎｙｈｏｅｗａ１１１１３０ＡｎｈｎｂｔｎｅｉｎｙＷａｈｇｓ９％ｉｈｉｉｓｓｉｈＷａｉｆｌｏｌｃｎａ

油气田用咪唑啉类缓蚀剂浓度的检测方法

实验原理
显色剂MD为一酸性染料，当加入咪唑啉后，显色剂与咪唑啉发生缔合反应，通过对显色剂加入和不加咪唑啉的红外光谱进行对比分析，可以发现：当显色剂与咪唑啉混合后显色剂中的酸性基团吸收峰消失，而其他吸收峰没变化，仅仅峰的强度增大，并且在一定的范围内其强度的增大与咪唑啉的浓度成正比。
实验的基本方法
4.标准曲线及测定灵敏度：配制一系列标准咪唑啉缓蚀剂溶液，在给定的条件下测量其吸度作出标准曲线，如图。
5.污水中常见离子的干扰考察了常见阴阳离子对于这一测定方法的干扰，试验方法如下：按标准曲线的测定方法，先加入咪唑啉缓蚀剂，再加入干扰离子，最后加入显色剂；每次加入的干扰离子量一定，而咪唑啉缓蚀剂则配成一系列由低到高的浓度，然后测量吸光度，观察干扰离子对于测量结果和线性关系有无影响。发现没有影响(±5%)的污水中各离子最大浓度分别为： HCO-3(NaHCO3)≤0.5% SO2-4(Na2SO4)≤2% Cl-(NaCl)≤4.5% Ca2+(CaCl2)≤2% PAAM≤100 mg/L Fe3+(FeCl3)≤10 mg/L
实际应用
取一定量的污水过滤后按前文所示的方法测量其吸光度，并进行加标回收实验，结果见表。
油气田用咪唑啉类缓蚀剂浓度的检测方法
焦其正付朝阳王丽荣天然气工业 2006 26(6):131-133
有机胺咪唑啉及其衍生物以其优异的缓蚀性能被广泛地应用在实际生产中，此类缓蚀剂的浓度测定对于缓蚀剂的实际使用、工艺控制及新型缓蚀剂的研究与应用具有重要意义。此文介绍了一种较为简单快速的有机胺咪唑啉类缓蚀剂浓度的检测方法—显色剂分光光度法。
1.最大吸收波长的选择：分别配制咪唑啉含量为0 mg/L和100 mg/L的溶液，使用分光光度计波长从400 nm开始到800 nm 测量其吸光度，如图。

咪唑啉类缓蚀剂改性研究现状与进展

咪唑啉类缓蚀剂改性研究现状与进展薛安;庄文昌【摘要】概述了咪唑啉缓蚀剂的研究状况,探讨了改性咪唑啉缓蚀剂的改性合成和缓蚀性能,讨论了改性缓蚀剂的应用发展前景.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】5页(P7-11)【关键词】咪唑啉;改性;缓蚀剂;研究现状【作者】薛安;庄文昌【作者单位】徐州工程学院化学化工学院 , 江苏徐州 221111;徐州工程学院化学化工学院 , 江苏徐州 221111【正文语种】中文【中图分类】TQ050.9在石油、天然气开采和输送过程中金属材料设备的腐蚀情况日益严重，腐蚀类型也日渐复杂，已成为制约环境保护、经济效益和石油化工安全生产的重大隐患。

目前众多的防腐蚀方法中，添加缓蚀剂是解决金属腐蚀的关键的实用方法之一。

缓蚀剂防腐效果好，适应性强，在石油化工、金属防腐、水处理等领域被广泛使用。

研发绿色、高效且适应多种腐蚀环境的缓蚀剂产品是目前重要研究方向和热点项目[1]。

咪唑啉系列、曼尼烯碱、氨基酸系列和硫代磷酸酯类等缓蚀剂是近年来较受欢迎的缓蚀剂。

本文将对咪唑啉缓蚀剂改性的研究现状及进展加以论述。

咪唑啉缓蚀剂几十年的研究发展历程中，在合成制备工艺、缓蚀检测研究方面都已相当成熟，在合成原料使用上，由于人们对环保的日益重视，一些植物酸、植物油被运用到合成咪唑啉缓蚀剂的研究中[2-4]。

在经济、环保、低毒的同时，也具有较好的缓蚀效果。

真空催化法、真空脱水法、溶剂法是常用的几种合成方法，这几种方法有各自的优缺点，科研人员通过不同的实验来选取合适的合成方法，从而达到更高的生产效率。

在合成产品的影响因素方面，很多学者进行了深入的研究，反应温度和原料配料比是影响合成的两个重要因素，也是学者们研究较多的两个方面。

就反应温度而言，酰胺化温度和环化温度段在实验研究方面没有太大的统一性。

吴大伟等[5]认为最佳反应温度为180～210 ℃，加入活性氧化铝催化反应，可获得较为理想的产率。

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀行为的研究

ｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆ９９．１８％ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈ
啉季铵盐。用静态失重法、动电位极化曲线法、电化学阻抗法研究其在１５％盐酸溶液中对Ａ３钢的缓蚀性能。实验结果表明，缓蚀剂的缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加而增加但随着温度的升高而
减小。缓蚀剂浓度为１０ｇ／Ｌ时，用静态失重法测其在６０。Ｃ１５％盐酸溶液中的缓蚀效率为９９．１８％，
ＬＯＮＧＸｉａｏ — ｚｈｕ，ＺＨＯＵＲｏｎｇ－ｘｉｎｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ－ｗｅｎ，ＤＵＱｉｎｇ－ｑｉｎｇ，ＪＩＤｏｎｇ — ｑｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｍｅｃｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１４２，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈａｔｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｓｔｕｄｉｅｄｉｎｈｉｂｉｔｏｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｂｕｔ

新咪唑啉缓蚀剂的合成及性能表征

２２１中间体咪唑啉的合成．．
取１．ｍＬ菜籽油与５０５ｍＬ二乙烯三胺放入三颈烧
瓶中，浴加热至９ｃ水ｏｃ使之混合完全，通循环水，温升至１０，５ ℃ 有气体放出，保持在１０１的温度下反应５，５＇２ｈ
１。ｎ
中加入缓蚀刹，蚀刹壁０５（／，处理后的钢缓．％ＶＶ）将
缓蚀剂，一般由三部分组成：有一个含氮的五元杂具
环，碳支链Ｒ和杂环上与Ｎ成键含有官能团的支链Ｒ。（般为酰胺官能团，基官能团，基等）其结构一胺羟。
为：
２２咪唑啉类缓蚀剂的合成．
１前言
腐蚀给人类带来的损失是巨大的。据有关资料统
计，界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备约相世
当于生产量的２％以上，些发达国家由于金属腐蚀０一
而造成的经济损失大约占国民经济总产值的２—４。％
ｖ，泡时间为４）浸ｈ时，缓释效率最好，到了９．％。其达３９关键词：唑啉咪缓蚀剂合成缓蚀率以有机酸和多胺为原料合成咪唑啉化合物的反应
如下：ＲＯＨ＋Ｈ（ＨＨＨ）ＨＨＨ＿ＣＯ２Ｃ２２ＮＣＮＣ２２２ＣＮ
二乙烯三胺（Ｐ、丙烯酸甲酯（Ｒ、氯乙酸钠Ｃ）Ａ）

咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的研究

咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的研究陈卓元;王风平;杜元龙【摘要】用自制的双速流动试验装置，研究了油、套管钢ＡＰＩ－Ｎ８０与ＡＰＩ－Ｐ１０５在４８±１．５℃、含ＣＯ２（０．１ＭＰａ）的流动（流速为０．３ｍ／ｓ和０．４ｍ／ｓ）模拟轮南油田回注污水中，咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能。

并用动电位扫描技术。

【期刊名称】《化学工业与工程》【年(卷),期】1999(32)5【总页数】3页(P37-39)【关键词】腐蚀;咪唑啉;缓蚀剂;极化曲线;缓蚀性【作者】陈卓元;王风平;杜元龙【作者单位】中国船舶工业总公司七二五研究所厦门分部;金属腐蚀与防护国家重点实验室中国科学院金属腐蚀与防护研究所【正文语种】中文【中图分类】TG174.42随着含酸原油的增多，设备腐蚀问题日益严重。

为解决酸化腐蚀，通常在酸化体系中加入缓蚀剂。

目前，石化行业所使用的缓蚀剂主要有丙炔醇类、有机胺类、咪唑啉类和季铵盐等有机化合物。

由于丙炔醇类和芳香胺类有较大的毒性，较多使用的缓蚀剂主要是环保型的咪唑啉缓蚀剂。

咪唑啉又称二氢咪唑，它的五元杂环中含有2个互为间位的氮原子和1个双键[1-2]。

咪唑啉类缓蚀剂多是以脂肪酸与多乙烯多胺为原料合成的咪唑啉中间体，并经改性后而得到的咪唑啉类衍生物。

它是近30年发展起来的一类性能优异的缓蚀剂[3]，对酸性腐蚀介质有较好的抑制效果，其合成工艺包括真空法和溶剂法。

这两种工艺各有优缺点，溶剂法合成的产物所需的反应温度低且还存在溶剂回收的问题，在一定的程度上严重地污染环境；而真空法对设备的要求较高，不存在溶剂回收的问题[4]。

因此，环保型的咪唑啉缓蚀剂合成工艺将成为缓蚀剂合成的一个发展方向[5]。

本研究采用乙酸作为转化剂，与季铵化试剂(如氯化苄)相比，合成的咪唑啉缓蚀剂具有缓蚀效果好、水溶性好、用量少、制备简单、低毒、对环境污染小等优点，是一种可持续发展的绿色缓蚀剂。

通过红外光谱对自制咪唑啉季铵盐进行表征，并用挂片失重法测定了该缓蚀剂的缓蚀性能。

咪唑啉基双季(镂)-季铵盐型缓蚀杀菌剂的合成与性能研究

潘勤・，袁斌－，吕松，杨麟ｚ，张旭强
（１．广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州５１０００６：２．广州市特种承压设备检测研究院．广东广州５１００８０）
［摘要］以１，３－－－溴丙烷、三苯基膦和十六烷基氨乙基咪唑啉为原料，合成了一种新型的咪唑啉基双季锛一季铵
【关键词］杀菌剂；咪唑啉衍生物；双季锩盐；溴丙基三苯基溴化铹；缓蚀［中图分类号］ＴＱ０８５．４［文献标识码］Ａ［文章编号］１００５ — ８２９Ｘ（２０１３）０９ — ００３８ — ０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｍｉｃｒｏｂｉｃｉｄｅ：ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｅｂａｓｅｄｏｕｂｌｅｑｕａｔｅｒｎａｒｙｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ— ｑｕａｔｅｒｎａｙｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｕｓｉｎｇ１，３－ｔｗｏｂｒｏｍｉｎｅｐｒｏｐａｎｅ，ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅａｎｄ２一ｈｅｘａｄｅｃｙ１ —１一ａｍｍｏｎｉａｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｅ
ａｍｍＯｎｉｕｍｓａｌｔａｎｄｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ

咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展

在油气田开采和输送过程中，金属设备和管道
遭受到剧烈的腐蚀。腐蚀不仅造成巨大的经济损失，同时还会导致严重的安全事故，成为困扰石油天
然气行业发展的难题，在腐蚀介质中投加缓蚀剂是
一
支链尺（，Ｂ如酰胺官能团、胺基官能团、羟基等）和
长的碳链支链尺（）２Ｃ。
咪唑啉类缓蚀剂无特殊刺激性气味，热稳定性好，毒性低，突出特点是当金属与酸性介质接触时，可在金属表面形成单分子吸附膜，以改变Ｈ的氧化还原电位，也可络合溶液中的某些氧化剂，降低其电极电位来达到缓蚀的目的。咪唑啉环上的Ｎ原子的化合价变成五价形式的季铵盐之后，季铵阳离子被带负电的金属表面吸附，阳离子放电有很大影响，对从而
年来咪唑啉类缓蚀剂的研究及应用加以综述。
１结构及特性
咪唑啉类缓蚀剂品种很多，唑啉衍生物如咪咪
离子缓蚀剂的静电吸附也有很大的影响。
２合成方法
目前常用的咪唑啉及其衍生物的合成方法有３种，即真空催化法、真空脱水法、潜溶剂法。真空催
维普资讯
曩一一
曩
化学工程师ＣｅｉａＩｉ￣ｈｍｃｌ１１ｒＥｇ３Ｌ
２００６年５月
文章编号：０一ｌ４２）５０１ — ４１２１（０２０ｏ — ０８０
咪唑啉类缓蚀剂的
合成及应用研究进展＊
有效地抑制阳极反应；外，铵盐上的阴离子对阳另季
种经济有效且实用的防腐方法。目前在国内外油

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咪唑啉类缓蚀剂的研究
摘要：咪唑啉类缓蚀剂是近些年来研究的热点并广泛应用于石油化工、酸洗除锈、油井酸化等工业中。
该类缓蚀剂对环境友好，制备方法简单，原料易得，高效低毒，只需加入少就有很好的缓蚀效果，是
一种性能优良的缓蚀剂。

1 引言
1.1金属的腐蚀
金属腐蚀，就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏和变质。金属腐蚀是现代工业和生活中的
重要破坏因素，遍及国民经济各领域，给国民经济带来巨大损失。常见的防止金属腐蚀的方法有[1]：
(1)非金属保护层；(2)金属保护层；(3)电化学保护；(4)加缓蚀剂保护。缓蚀剂技术由于具有操作简单、
见效快、能保护整个系统等特点，因而广泛应用于石油化学品加工、化学清洗、大气环境、工业用水、
仪表制造及石油化工生产等过程[2]。与其它通用的防腐蚀方法相比，缓蚀剂具备以下特点[2]：(1)在几
乎不改变腐蚀环境条件的情况下，即能得到良好的防蚀效果(在酸洗时很重要)；(2)不需要再增加防腐
蚀设备的投资；(3)保护对象的形状对防腐蚀效果的影响比较少；(4)当环境(介质)条件发生变化时，很
容易用改变腐蚀剂品种或改变添加量与之相适应；(5)通过组分调配，可同时对多种金属起保护作用。
1.2咪唑啉类缓蚀剂
咪唑啉又称间二氮杂环戊烯，是含有两个互为间位的氮原子及一个双键的五元环化合物，其母体
结构是咪唑，二氢代咪唑即为咪唑啉。咪唑啉型缓蚀剂一般由三部分组成：具有一个含氮的五元杂环，
长碳支链R1和杂环上与N成键的含有官能团的支链R2。R1一般为含14~18个碳原子的长链，R2一
般含有酰胺、胺基或羟基等官能团。其结构如图1-1：

图1-1 咪唑啉结构式
咪唑啉类缓蚀剂对碳钢等金属在盐酸介质中有优良的缓蚀性能，这类缓蚀剂无特殊的刺激性气味、
热稳定性好、毒性低。咪唑啉缓蚀剂的突出优点是：当金属与酸性介质接触时，可以在金属表面形成
单分子吸附膜，以改变氢离子的氧化还原电位，也可以络合溶液中的某些氧化剂，降低其电位来达到
缓蚀的目的[3]。
当咪唑啉上氮原子的化合价变成四价时，就成为咪唑啉季铵盐，咪唑啉季铵盐的水溶性优于咪唑
啉。由于N+对金属表面有着强烈的吸附作用，所以咪唑啉衍生物的缓蚀性能比咪唑啉好。对咪唑啉季
铵盐来说，其季铵阳离子能被带负电荷的金属表面所吸附，季铵阳离子排列在金属表面就使得金属表
面好象带正电荷一样，氢离子就难于靠近金属表面，阴极反应速度就降低，若吸附的阳离子完全覆盖
金属表面，则电荷的移动也就受到抑制。

2 实验部分

2.1缓蚀性能测试

CH2H2C
NCNR1R
2
2.1.1防冻液中咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性能测试
取五个250mL的烧杯，各加入27.8mL浓盐酸，并分别加入不同量的50mg/mL的咪唑啉类缓蚀剂
溶液，加水稀释至250mL，配制成盐酸含量4%，咪唑啉类缓蚀剂为50mg/L、100mg/L、150 mg/L、
200 mg/L、300 mg/L等一系列不同浓度的盐酸酸洗液。
将打磨清洗干净并精确称重的，钢片分为三组，每组三片，悬挂在烧杯中，在60℃的水浴条件下
挂片腐蚀4h。(用蒸发皿及塑料膜盖住烧杯口，以减少溶液蒸发。)精确称量腐蚀后的钢片质量，进行
失重分析，计算钢片腐蚀速率及咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效率，所得平均结果见图1-1。

图1-1 咪唑啉类缓蚀剂在盐酸中的缓蚀结果
由图3-3可以看出，咪唑啉类缓蚀剂对钢在盐酸酸洗液中有很好的缓蚀效果，咪唑啉类缓蚀剂浓
度为50mg/L时，缓蚀效率即为92.39%。并且随着缓蚀剂浓度的增加，腐蚀速率逐渐减小，缓蚀效率
逐渐增大，当缓蚀剂浓度为300mg/L时缓蚀效率高达94.36%。
缓蚀剂用量为150mg/L时，缓蚀效率为94.09%，当缓蚀剂用量继续增大时，腐蚀速率与缓蚀效
率皆趋于稳定，表明咪唑啉类缓蚀剂在5%、60℃的盐酸酸洗液中最小添加量应为150mg/L。
2.1.2 柠檬酸酸洗液中复配缓蚀剂的缓蚀性能测试
钢片在4%、95℃的柠檬酸酸洗液中腐蚀特别明显，腐蚀速率达到181.648 g/m2h而且在单独使用
咪唑啉类缓蚀剂或硫脲时，缓蚀效果不理想，缓蚀效率在55%左右，腐蚀速率很大，因此考虑将咪唑
啉类缓蚀剂、硫脲进行复配使用。将一系列50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L的咪唑
啉类缓蚀剂和25mg/L、50mg/L、100mg/L的缓蚀剂硫脲进行复配。在4%柠檬酸酸洗液中使用复配缓
蚀剂，水浴95℃挂片腐蚀6h，精确称量腐蚀前后钢片的质量，进行失重分析，计算腐蚀速率及缓蚀效
率，平行做三组，所得平均结果见下表1-1。

表1-1 复配缓蚀剂在柠檬酸中的缓蚀结果
硫脲用量/(mg/L)
咪唑啉类缓蚀剂/(mg/L)
0 50 100 150 200 250
0 V/(g/m2·h) 181.648 92.740 89.225 86.438 82.591 79.427
η/%
-- 48.94 55.88 52.44 55.08 56.27
25 V/(g/m2·h) 16.913 0.637 0.548 0.518 0.498 0.457
η/%
90.69 99.65 99.70 99.71 99.73 99.75
50 V/(g/m2·h) 14.900 0.560 0.492 0.421 0.415 0.357
η/%
91.79 99.70 99.73 99.77 99.77 99.80
100 V/(g/m2·h) 12.240 0.445 0.420 0.419 0.383 0.348
η/%
93.26 99.76 99.77 99.77 99.79 99.81

V：腐蚀速率；η：缓蚀效率
由表3-2可以看出，咪唑啉类缓蚀剂、硫脲复配使用时，缓蚀效果十分明显，缓蚀效率在99.65%
以上，50mg/L咪唑啉类缓蚀剂与25mg/L硫脲复配使用时缓蚀效率即高达99.65%，并且随着咪唑啉类
缓蚀剂、硫脲浓度的增加，腐蚀速率逐渐减小，缓蚀效率逐渐增大，当250mg/L咪唑啉类缓蚀剂与100
mg/L硫脲复配使用时缓蚀效率可以达到99.81%。
结果表明：咪唑啉类缓蚀剂与缓蚀剂硫脲的复配缓蚀剂，在柠檬酸酸洗液中使用具有相当好的应
用前景。
3结语

(1) 咪唑啉类缓蚀剂在盐酸酸洗液中对钢有很好的缓蚀效果。在60℃、4%的盐酸酸洗液中，缓蚀剂的
最佳用量为150mg/L，但酸洗时间不宜太长。
(2) 咪唑啉类缓蚀剂与硫脲的复配缓蚀剂在柠檬酸酸洗液中对钢有很好的缓蚀效果，缓蚀效率在99.65%
以上，并且热稳定性很好，可以较长时间的使用。

4 参考文献

[1] 张玉芳,路民旭,李爱兰.咪唑啉及其衍生物在CO2腐蚀介质中的缓蚀行为研究进展[J].精细石油化
工,2001,5:49~52
[2] 张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2002
[3] 陈卓元,王凤平,杜元龙.咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能的研究[J].材料保护.1999,32(5):37~39